我科学家构建出新型人工碳晶体******
日前,中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日凌晨,该研究成果发表于国际学术期刊《自然》。
碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如我们熟悉的石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各个领域。
近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,得到了广泛关注,并引发研究热潮。“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。
此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
值得注意的是,团队通过基于机器学习和神经网络势函数的结构搜索结果进一步表明,长程有序多孔碳基晶体代表了一大类从富勒烯分子晶体到石墨类碳晶体转变过程中的亚稳态晶体结构。
“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术也为构建这类碳基晶体材料提供了一种搭积木式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”朱彦武介绍。
《自然》审稿人称:“论文中给出的结果令人信服,对晶体学和材料科学领域具有重要意义。”(记者丁一鸣、通讯员王敏)
周鸿祎委员:数字时代新风险丛生 安全不再是“附属品”******
【代表委员履职心语】
以下为采访摘要:
记者:在数字经济蓬勃发展的背景下,面临哪些新的安全挑战?有哪些建议?
周鸿祎:最大的安全挑战就是,数字经济是基于数字化技术,数字化技术带来的问题就是一切皆可编程,所有的东西都是软件,软件定义世界。万物互联时代,虚拟空间与物理空间打通,过去所有对虚拟世界的伤害都能变成物理世界的打击;还有大数据驱动业务,数据也变成了可攻击对象,过去数据就是起到存储作用,现在数据一旦瘫痪,就意味着业务停止。
具体来讲,网络攻击低成本、隐秘性,导致了现在网络攻击对手已经不再是“小毛贼”,那些勒索软件都是有组织的犯罪;此外,物联网、工业互联网、车联网使得基础设施包括工厂、变电站、交通设施等都成为攻击对象,攻击范围和原来完全不一样;再加上数字化技术本质都是软件,比如,5G通信、物联网、区块链、云计算、大数据、人工智能等,这些技术都属于复杂技术,本身都会有安全问题;还有,数字化带来很多场景的增加,比如,工业互联网场景、车联网场景等,其中,工业互联网涉及很多智能车床、数控车床联网,有很多智能设备和供应链连在一起,供应链又有很多中小企业;车联网还有一个挑战是,过去车厂跟用户不联网,现在用户都要安装App,访问车联网服务。这些改变使得网络数字化安全面临的挑战和威胁与原来网络时代完全不一样。
当前,传统行业纷纷进入产业数字化领域,要面临复杂的场景、复杂的数字化技术,就不能够等把这些东西建设好,再把安全作为一个附庸,买点软硬件来合规。我觉得国家一定要支持这些重要行业、关键基础设施,要做好数字化安全顶层设计。
过去相关行业遇到网络安全问题,都是找网络安全公司“买药吃”,吃再多“药”也没有真正变成能力的积累和沉淀。网络安全要从卖盒子、卖软件这种思路,转变成为帮助客户建立自己的“数字化医院”,也就是安全基建,要帮助很多城市、大型企业建立网络安全基础设施,有了安全基础设施,就像有了医院,再加上培养大量医生,也就是网络安全专家、网络安全运营人员,这样才能帮助很多单位真正地把自己的安全应对能力建立起来。(光明日报全媒体记者 李政葳 孔繁鑫)